本书是作者多年来从事薄膜光学课程教学实践及教学研究成果的基础上编写而成。全书共分两篇十章:第一篇分为四章,讲述薄膜光学基本理论,包括薄膜光学电磁理论基础,平面光波在两介质分界面上的反射与透射,平面光波在平界面层状介质薄膜中的反射与透射,膜系设计图示法。第二篇为六章,分类讲述增透膜、高反射膜、带通过滤光片、截止滤光片、带阻滤光片和分光镜的膜系构成、特性描述及其应用。本书内容翔实,物理概念清晰,数学推导严谨,层次分明,在内容上作适当取舍可作为不同专业的高年级本科生教材使用,也可作为研究生的教学参考书;对于从事薄膜光学与薄膜技术的专业科技工作者,本书也具有重要参考价值。
本书结合哈尔滨工程大学近年来对国际留学生和南安普顿联合学院学生的物理实验英文教学的经验,吸收国外经典物理实验的内容进行编写。内容分为两部分:误差理论、不确定度的概念及测量结果的评定,数据处理的基本方法和常用物理实验仪器介绍;精选了30个实验,包括基础实验、综合实验、设计实验,涉及力学、热学、光学、电磁学和近代物理的内容。教材对经典实验内容做了应用延拓,增加了设计性和创新性实验内容,增加了光学类、电磁学类实验预备知识。本书可作为中外合作办学项目的理工科专业、留学生和全国各高校理工科专业双语课程的基础物理实验教材或参考书,也可以作为教师或科技工作者的参考用书。
"本书是一本为大学生量身定制的物理学图书,全书分为四个部分共二十八章,深入探讨物理学的历史、日常生活应用、行业核心应用以及未来科技探索。书中不仅追溯了从古希腊哲学家到现代科学家的物理学发展历程,还揭示了物理学在日常生活中的无处不在,如天空的蓝色和冰箱的冷却原理。此外,书中还详细介绍了物理学在航空航天、医学和现代建筑等领域的关键作用,并展望了石墨烯、超导材料和人工智能等前沿科技的未来应用。为了增强实用性和互动性,书中融入了丰富的实际案例、编程模拟、可视化分析以及课后习题,特别强调实验设计和模拟研究,旨在提供一个全面而直观的学习体验。
无论是对物理学充满好奇的新生,还是已经有一定物理基础的在校生,都能通过这本书获得对大学物理概念、应用、交叉学科知识和实践重要性的深入理解。
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本书按照光学的发展和认知过程,分为八章。绪论为光学的课程覆盖面的总体概述,包括光学认识发展历史和当今的研究热点以及技术前沿。从第一章到第七章分别是几何光学、光波的叠加I-干涉、光波的叠加Ⅱ-衍射、光的偏振、吸收色散、光的量子性、激光。几何光学采用基于光线矢量的矩阵描述方法,分析透镜成像、光线追迹和相差,并继续展开光学仪器的性能讨论。干涉部分注重以波动的方法描述光的传播和叠加,在分析分波面和分振幅的光波叠加的同时讨论光的空间相干性和时间相干性,并进一步引入迈克耳孙干涉仪及其他干涉仪的工作原理和仪器设备特征,章尾介绍薄膜光学基础。衍射部分注重多子光波的叠加的描述方法,并在光栅特性基础上,介绍光谱仪的结构和功能,学以致用,进一步讨论了光学仪器的分辨本领。光的偏振一章从界面上光与物质相互作用的菲涅耳公式出发,进一步引进琼斯矩阵,并对偏振光的产生和应用开展定量分析。吸收和色散包括复折射率、群速度和相速度概念,并分析米氏散射和瑞利散射现象。光的量子性和激光两章分别从光的量子性的基本现象和概念出发,讨论光的量子态和激光产生的基本原理和激光器的特殊性质,并注意介绍激光技术和应用等。第八章为选修内容,定性半定量地介绍若干光学领域的研究开发活跃的研究领域。
部分相干光束由于其独特的光学特性和物理内涵,近几十年来成为了了光学领域的研究热点。随着相干理论的发展和完善,部分相干光的模型不再局限于传统的高斯谢尔模光束,多种具有特殊关联结构的部分相干光源被提出,这些新型光源能够产生各种新奇的物理现象,极大地拓宽了部分相干光的应用领域。本书在相干和偏振理论的基础上,研究了部分相干光束的关联结构调控,并明确了其对光束的光谱密度、相干性以及偏振等传输特性的影响,为部分相干光在自由光通信、光学捕获等领域的应用提供了理论依据。
本书主要利用空间光调制器的可编程特性,分析其模拟光栅、透镜、轴锥镜等光学器件的原理,并利用这些器件实现灵活的光场调控。本书介绍的光场调控技术主要有:将单光束变为能量、数量、位置可控的二维和三维空间多光束;将光束聚焦成轴向光强可控的线光束;将圆形高斯光束整形为高均匀性、高能量利用率的多形状光束和自加速光束;将线偏振光变换为多偏振态光和涡旋光等。这些技术的应用主要有:半导体晶圆切割、多截面成像、二维码的高效加工、不同偏振态在材料中的加工等。
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该书稿涵盖了物理学的多个方面,旨在以通俗易懂的方式解释物理学原理,帮助读者更好地理解与物理学相关的现象和概念。书稿包括八个部分:第一部分讲“力”,探讨牛顿如何改变了我们看待这个世界的方式,能量守恒定律如何影响整个人类,以及圆周运动、转动力学和平衡等与日常生活相关的物理学概念,还介绍了重力和引力的观点。第二部分讲“物质的状态”,涵盖了关于原子构成、固体、液体、气体等概念。第三部分讲“热”,包括温度、膨胀、热传递、温室效应、太阳能,以及热力学定律等。第四部分讲“声”,包括声波、共振等。第五部分讲“电与磁”,包括电、磁以及电磁感应的相关知识。第六部分讲“光”,包括光、颜色、反射和折射、光波、干涉等。第七部分讲“原子和核物理”,如原子核、核反应、放射性等。第八部分讲“相对性”,包括狭义相对论和广义相对论。该书稿内容扎实、图文结合、编排新颖,能帮助读者打开科学世界的大门,启发读者对物理学的学习兴趣,具有科普价值。